(57)【要約】【課題】回路基板上に半導体素子が搭載された電子部品及びその製造方法に関し、回路基板と半導体素子との間の接点接続を維持しつつ回路基板から半導体素子へ加わる応力を効果的に緩和することができる電子部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板３０と、基板３０上に形成され突起状端子を介して基板３０に電気的に接続された基板１０とを有し、突起状端子は、基板３０側の端部に導電性の被膜２２を有する炭素元素の線状構造体の束２０と、基板１０側の端部に導電性の被膜を有する炭素元素の線状構造体の束３４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板上に形成され、突起状端子を介して前記第１の基板に電気的に接続された第２の基板とを有し、
前記突起状端子は、前記第１の基板側の端部に導電性の被膜を有する炭素元素の第１の線状構造体の束と、前記第２の基板側の端部に導電性の被膜を有する炭素元素の第２の線状構造体の束とを含む
ことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
請求項１記載の電子部品において、
前記第１の線状構造体の束は、前記第２の基板に接合されており、
前記第２の線状構造体の束は、前記第１の基板に接合されており、
前記第１の線状構造体の束と前記第２の線状構造体の束とが互いに噛み合うことにより、前記第１の基板と前記第２の基板とが電気的に接続されている
ことを特徴とする電子部品。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電子部品において、
前記第２の基板を前記第１の基板に固定する構造体を更に有する
ことを特徴とする電子部品。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品において、
前記第１の基板は、回路基板であり、
前記第２の基板は、半導体素子である
ことを特徴とする電子部品。
【請求項５】
第１の基板上に、炭素元素の線状構造体の束の第１の突起状端子を形成する工程と、
前記第１の突起状端子の先端部に、導電性の第１の被膜を形成する工程と、
第２の基板上に、炭素元素の線状構造体の束の第２の突起状端子を形成する工程と、
前記第２の突起状端子の先端部に、導電性の第２の被膜を形成する工程と、
前記第２の基板を前記第１の基板上に搭載し、前記第１の突起状端子と前記第２の突起状端子とを噛み合わせることにより、前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の電子部品の製造方法において、
前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続する工程の後、前記第２の基板を前記第１の基板に固定する工程を更に有する
ことを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上に半導体素子を搭載した電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の高密度実装化への要求が年々強くなっている現在、ベアチップ実装方式が注目されている。また、ベアチップ実装における接続方式は、ワイヤボンディング法によるフェイスアップ実装から、半導体素子の電極上に形成した突起状端子を回路基板に直接接続するフェイスダウン実装へと変化してきている。フェイスダウン実装は、ワイヤボンディングに比べて接続端子間の距離を短くできることから、多端子での接続を容易に実現できるとともに、大容量の信号を高速で伝達できるなど電気的な特性に優れた接続方式である。
【０００３】
フェイスダウン実装では、半導体素子上に形成した突起状端子を用いて回路基板に接続した後、半導体素子と回路基板との間にアンダーフィル接着材を充填し、突起電極に加わる応力を分散させる方法が一般的に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７７０５２号公報
【特許文献２】特開２００２−１４１６３３号公報
【特許文献３】特開２００７−３１１７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、半導体素子は、アンダーフィル接着剤を介して回路基板上に搭載されており、半導体素子と回路基板との間の熱膨張差は、歪み、反りなどを引き起こす原因となる。特に近年では、高機能化、高密度化、低コスト化の流れの中で、回路基板内の銅配線密度が高まっている。銅の熱膨張係数は１７ｐｐｍ／℃と高い故に、回路基板の熱膨張係数も、半導体素子の４ｐｐｍ／℃に比べて拡大する傾向にある。
【０００６】
このような状況は、接点接続の維持が困難になることのみならず、実稼働環境において多大なストレスを引き起こし、半導体素子の割れ、接合部の破壊などの劣化を招く虞があり、信頼性を十分に満足させることが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、回路基板と半導体素子との間の接点接続を維持しつつ回路基板から半導体素子へ加わる応力を効果的に緩和することができる電子部品及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板上に形成され、突起状端子を介して前記第１の基板に電気的に接続された第２の基板とを有し、前記突起状端子は、前記第１の基板側の端部に導電性の被膜を有する炭素元素の第１の線状構造体の束と、前記第２の基板側の端部に導電性の被膜を有する炭素元素の第２の線状構造体の束とを含む電子部品が提供される。
【０００９】
また、実施形態の他の観点によれば、第１の基板上に、炭素元素の線状構造体の束の第１の突起状端子を形成する工程と、前記第１の突起状端子の先端部に、導電性の第１の被膜を形成する工程と、第２の基板上に、炭素元素の線状構造体の束の第２の突起状端子を形成する工程と、前記第２の突起状端子の先端部に、導電性の第２の被膜を形成する工程と、前記第２の基板を前記第１の基板上に搭載し、前記第１の突起状端子と前記第２の突起状端子とを噛み合わせることにより、前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続する工程とを有する電子部品の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
開示の電子部品及びその製造方法によれば、先端部に被膜が形成された炭素元素の線状構造体の束の突起状端子を突き合わせて接触接合するので、炭素元素の線状構造体の内面及び表面を電流経路として利用することができる。これにより、炭素元素の線状構造体だけの突起状端子の場合と比較して、１桁程度低い低抵抗の接合体を実現することができる。また、線状構造体の束の突起状端子は、低荷重の押し込みによって噛み合わせることができるので、線状構造体が過度に撓むなどによって隣接端子とショートすることを防止することができる。また、突起状端子が噛み合った状態が保持されるため、接触接合後に位置ずれが生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施形態による電子部品の構造を示す概略断面図である。
【図２】図２は、一実施形態による電子部品における突起状端子の構造の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、一実施形態による電子部品における突起状端子の接続状態の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、一実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図５】図５は、一実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図６】図６は、一実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
一実施形態による電子部品及びその製造方法について図１乃至図６を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態による電子部品の構造を示す概略断面図である。図２は、本実施形態による電子部品における突起状端子の構造の一例を示す概略図である。図３は、本実施形態による電子部品における突起状端子の接続状態の一例を示す概略図である。図４乃至図６は、本実施形態による電子部品の製造方法を示す工程断面図である。
【００１４】
はじめに、本実施形態による電子部品の構造について図１乃至図３を用いて説明する。
【００１５】
回路基板３０上には、半導体素子１０が搭載されている。回路基板３０には、所定の配線パターン（図示せず）と、半導体素子１０との間で電気的接続を行うための接続電極３２が形成されている。半導体素子１０は、多数のトランジスタその他の素子や多層配線層（図示せず）が形成された基板１２と、外部接続端子であるパッド電極１４とを有している。半導体素子１０のパッド電極１４は、カーボンナノチューブの束によって形成された突起状端子２０，３４により、回路基板３０の接続電極３２に電気的に接続されている。半導体素子１０は、枠体３８によって支持され、接着剤４０によって回路基板３０に固定されている。
【００１６】
半導体素子１０のパッド電極１４上に形成された突起状端子２０は、例えば図２に示すように、垂直方向に配向したカーボンナノチューブ２０ａと、カーボンナノチューブ２０ａの先端部に形成された被膜２２を有している。同様に、回路基板３０の接続電極３２上に形成された突起状端子３４は、垂直方向に配向したカーボンナノチューブ３４ａと、カーボンナノチューブ３４ａの端部に形成された被膜３６を有している。突起状端子２０と突起状端子３４とは、例えば図３に示すように、カーボンナノチューブ２０ａとカーボンナノチューブ３６ａとが被膜２２，３６が形成された端部において互いに噛み合うように配置されており、これによって電気的接続がなされている。
【００１７】
このように、本実施形態による電子部品は、回路基板３０と半導体素子１０とを接続する突起状端子２０，３４が、先端部に被膜２２，３６を有するカーボンナノチューブ２０ａ，３４ａの束により形成されている。そして、突起状端子２０の端部と突起状端子３４の端部とが互いに噛み合うことにより、パッド電極１４と接続電極３２との間が電気的に接続されている。
【００１８】
突起状端子２０，３４を形成するカーボンナノチューブは、低抵抗であるが故に、大電流を流すことが可能である。また、カーボンナノチューブは高い弾力性（バネ性）を有するため、コネクタのような接点接続で接続を維持することが可能である。更に、この接点接続は、回路基板３０と半導体素子１０との間の熱膨張係数差に起因した応力を、カーボンナノチューブが変形することにより吸収できるという効果も奏する。
【００１９】
一般的なフェイスダウン実装では、回路基板と半導体素子とを突起状端子で接続した後、アンダーフィルと呼ばれる封止剤を回路基板と半導体素子の間の隙間に充填し、突起状端子に加わる応力を分散している。しかしながら、突起状端子としてカーボンナノチューブ束を用いた場合にも同様の手法を用いると、アンダーフィル封止剤によってカーボンナノチューブによる効果が阻害される虞がある。
【００２０】
すなわち、突起状端子としてカーボンナノチューブの束を用いた場合、アンダーフィルを充填／硬化すると、カーボンナノチューブがアンダーフィル封止剤に濡れ、更に硬化によって固定されるため、カーボンナノチューブに期待されるバネ性が損なわれてしまう。また、カーボンナノチューブ間の間隔が大きいと、アンダーフィルがカーボンナノチューブ間に入り込み、一層バネ性が低下してしまう。
【００２１】
カーボンナノチューブを用いた他の実装方法としては、半導体素子を回路基板に載置した後、半導体素子の周囲を構造体で固定する方法も考えられる。しかしながら、位置合わせ載置後に位置ずれすることなく固定するのは非常に困難である。また、接点接触であるが故に、固定するためのプロセスでの位置ずれや加圧不足によって十分な接触面積が確保できない、接点接続であり金属結合と比較すると電気抵抗は一桁以上大きい、などの理由により電気抵抗が高くなる虞がある。荷重をかけた押し込みによって接続抵抗の低抵抗化を達成することが可能であるが、１００μｍ程度の狭ピッチの接合においては、カーボンナノチューブの過剰な撓み性によって隣接端子とショートする虞もある。
【００２２】
この点、本実施形態による電子部品では、回路基板３０と半導体素子１０とが、カーボンナノチューブの束によって形成された突起状端子２０，３４により電気的に接続されている。そして、回路基板３０と半導体素子１０との間には、アンダーフィル接着剤は充填されていない。したがって、突起状端子２０，３４としてカーボンナノチューブの束を用いた場合にも、カーボンナノチューブのバネ性が損なわれることはない。突起状端子２０の端部と突起状端子３４の端部とは互いに噛み合っており、回路基板３０上に半導体素子１０を載置した後に位置ずれが生じるのを防止することができる。
【００２３】
また、突起状端子２０の端部と突起状端子３４の端部とが噛み合うことにより、カーボンナノチューブ２０ａは、直接或いは被膜２２を介して間接的に、カーボンナノチューブ３４ａ及び／又は被膜３６に接続することができる。同様に、カーボンナノチューブ３４ａは、直接或いは被膜２６を介して間接的に、カーボンナノチューブ２０ａ及び又は被膜２２に接続することができる。したがって、カーボンナノチューブの端部に被膜を形成しない場合と比較して、突起状端子２０と突起状端子３４との間の接触面積を増加することができる。カーボンナノチューブはチューブの内面に電流経路が存在するといわれているが、被膜を形成することによりカーボンナノチューブの外面にも電流経路を形成することができる。これにより、接触面積増加の効果と相俟って、突起状端子２０と突起状端子３４との間の接続抵抗を低減することができる。
【００２４】
また、半導体素子１０と回路基板３０との間に過剰な荷重を加えることなく接続抵抗を低減できるため、カーボンナノチューブが過剰に撓むことを防止することができ、狭ピッチ接合における隣接端子間ショートを防止することが可能となる。
【００２５】
したがって、このような電子部品を形成することにより、半導体素子１０と回路基板３０との間に加わる機械的ストレスや熱的ストレスを、バネ性が維持されたカーボンナノチューブ束の突起状端子２２により効果的に吸収することができる。また、突起状端子２０の端部と突起状端子３４の端部とが噛み合うことにより、突起状端子２０と突起状端子３４との間の位置ずれを防止できるとともに、接続抵抗を低減することができる。これにより、半導体素子１０と回路基板３０との間の良好な接点接続を維持することができ、半導体素子１０の長期にわたる動作保証が可能となる。
【００２６】
次に、本実施形態による電子部品の製造方法について図４乃至図６を用いて説明する。
【００２７】
半導体素子１０は、特に限定されるものではないが、例えば図４（ａ）に示すように、基板１２と、その最上層に形成されたパッド電極１４と、基板１２及びパッド電極１４の上に形成されたパッシベーション膜１６とを有している。基板１２には、多数のトランジスタその他の素子や多層配線層（図示せず）が形成されている。パッシベーション膜１６には、パッド電極１４を露出する開口部が形成されている。
【００２８】
この半導体素子１０のパッド電極１４上に、はんだ或いは導電性微粒子を含む接着剤の接続層１８を形成する（図４（ｂ））。
【００２９】
次いで、半導体素子１０とは別の基板、例えばシリコン基板（図示せず）上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚５ｎｍのＡｌ（アルミニウム）膜と、例えば膜厚２ｎｍのＦｅ（鉄）膜とを形成し、触媒金属膜を形成する。触媒金属としては、Ｆｅ以外の他の材料を用いてもよい。例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）等の遷移金属を含んだ触媒を用いてもよい。また、これらの触媒は、薄膜状にしてもよいし、微粒子状にしてもよい。また、ゼオライト等の担持材料中に触媒を含ませてもよいし、触媒となる金属元素を含んだフェリチン等のタンパク質の自己組織的配列を活用してもよい。
【００３０】
次いで、この触媒金属膜を触媒として、例えばＣＶＤ法により、カーボンナノチューブを成長する。カーボンナノチューブの成長は、例えば、原料ガスとしてアセチレン、メタン等の炭化水素系ガス、エタノール、メタノール等のアルコール系原料を、キャリアガスとしてアルゴンガスや水素ガスを用い、例えば１００Ｐａの圧力において、３００〜７００℃、例えば６００℃の成長温度で成長することができる。カーボンナノチューブの長さは、成長時間によって任意に制御することができる。
【００３１】
次いで、シリコン基板上に成長したカーボンナノチューブを、接続層１８を形成した半導体素子１０のパッド電極１４上に押し当て、前記はんだ或いは接着剤によってパッド電極１４上に固定する。
【００３２】
次いで、シリコン基板を取り外すことにより、パッド電極１４上に、カーボンナノチューブの束を選択的に転写することができる。
【００３３】
こうして、半導体素子１０のパッド電極１４上に、カーボンナノチューブの束の突起状端子２０を形成する（図４（ｃ））。
【００３４】
突起状端子２０を形成するカーボンナノチューブの直径、平面密度、長さは、シリコン基板上に成長するカーボンナノチューブの成長条件によって制御することができる。ここでは、突起状端子２０として、直径５ｎｍ〜１０ｎｍ、平面密度１×１０１１本／ｃｍ２、長さ１００〜１２０μｍのカーボンナノチューブの束を形成するものとする。ただし、突起状端子２０を形成するカーボンナノチューブの束は、これに限定されるものではない。
【００３５】
次いで、このように形成した突起状端子２０上に、例えばリフトオフ法により、例えば膜厚５０〜１００ｎｍ程度のＡｕ（金）の被膜２２を形成する（図４（ｄ））。被膜２２は、カーボンナノチューブの間隙が被膜によって完全に埋め込まれない膜厚とする。かかる観点から、被膜の膜厚は、突起状端子２０を形成するカーボンナノチューブの間隔の半分程度以下の膜厚にすることが望ましい。
【００３６】
例えば、１×１０１１本／ｃｍ２程度の平面密度でカーボンナノチューブを成長した場合、カーボンナノチューブの間隔はおよそ３０ｎｍ程度となる。この場合にカーボンナノチューブの間隙が被膜によって完全に埋め込まれないようにするためには、被膜の膜厚を１５ｎｍ程度以下にすることが望ましい。
【００３７】
なお、５×１０１０本／ｃｍ２程度の平面密度でカーボンナノチューブを成長した場合、カーボンナノチューブの間隔はおよそ５０ｎｍ程度となる。また、１×１０１０本／ｃｍ２程度の平面密度でカーボンナノチューブを成長した場合、カーボンナノチューブの間隔はおよそ１００ｎｍ程度となる。
【００３８】
突起状端子２０上に形成した被膜２２は、例えば図２に示すように、カーボンナノチューブ２０ａの上端部分を覆うように形成される。図２では、それぞれのカーボンナノチューブ２０ａの端部を覆うように被膜２２が形成されている場合を示しているが、複数本のカーボンナノチューブ２０ａの端部を束ねるように被膜２２が形成されていてもよい。
【００３９】
被膜２２は、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、例えば、金属や合金等を適用することができる。被膜２２の構成材料としては、例えば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。また、被膜２２は、単層構造である必要はなく、例えばチタン（Ｔｉ）と金（Ａｕ）との積層構造など、２層或いは３層以上の積層構造であってもよい。
【００４０】
一方、半導体素子１０を搭載する回路基板３０には、半導体素子１０の突起状端子２２を接続するための接続電極３２が形成されている（図５（ａ））。
【００４１】
この回路基板３０の接続端子３２上に、突起状端子２０の形成方法と同様にして、カーボンナノチューブの束の突起状端子３４を形成する（図５（ｂ））。ここでは、突起状端子３４として、直径５ｎｍ〜１０ｎｍ、平面密度５×１０１０本／ｃｍ２、長さ５０〜７０μｍのカーボンナノチューブの束を形成するものとする。ただし、突起状端子３４を形成するカーボンナノチューブの束は、これに限定されるものではない。
【００４２】
次いで、突起状端子３４上に、被膜２２の形成方法と同様にして、例えば膜厚５０〜１００ｎｍ程度のＡｕ（金）の被膜３６を形成する（図５（ｃ））。被膜３６は、カーボンナノチューブの間隙が被膜によって完全に埋め込まれない膜厚とする。かかる観点から、被膜３６の膜厚は、突起状端子３４を形成するカーボンナノチューブの間隔の半分程度以下の膜厚にすることが望ましい。
【００４３】
なお、半導体素子１０と回路基板３０との間の接続抵抗は、カーボンナノチューブ２０ａの径、平面密度、被膜２２の膜厚と、カーボンナノチューブ３４ａの径、平面密度、被膜３６の膜厚との関係によって変化する（後述の実施例を参照）。カーボンナノチューブ２０ａの径、平面密度及び被膜２２の膜厚、並びに、カーボンナノチューブ３４ａの径、平面密度及び被膜３６の膜厚は、半導体素子１０と回路基板３０との間の接続に必要とされる接続抵抗に応じて適宜設定することが望ましい。
【００４４】
次いで、回路基板３０上に、半導体素子１０を実装する際に回路基板３０に固定するための枠体３８を形成する（図５（ｄ））。
【００４５】
次いで、回路基板３０上に、突起状端子２０を形成した半導体素子１０を、半導体素子１０の突起状端子２０と回路基板３０の突起状端子３４とが向き合うように位置合わせし、例えば０．６ＭＰａの圧力で半導体素子１０を回路基板３０に押し付ける（図６（ａ）〜図６（ｂ））。
【００４６】
これにより、突起状端子２０のカーボンナノチューブ２０ａと突起状端子３４のカーボンナノチューブ３４ａとが互いに噛み合い、突起状端子２０と突起状端子３４とが電気的に接続される。
【００４７】
この際、突起状端子２０のカーボンナノチューブ２０ａの端部には被膜２２が、突起状端子３４のカーボンナノチューブ３４ａの端部には被膜３６が形成されているため、突起状端子２０と突起状端子３４との間の接触面積を増加することができる（図３参照）。これにより、被膜２２，３６を形成しない場合と比較して、突起状端子２０と突起状端子３４との間の接触抵抗を低減することができる。
【００４８】
また、カーボンナノチューブは、弾力性を有する素材のため、半導体素子１０を回路基板３０に押し付ける際や、半導体素子１０と回路基板３０との間に熱応力が加わった際に、これらの間に加わる応力を緩和して接点接続を維持する効果を有している。また、突起状端子２０のカーボンナノチューブ２０ａと突起状端子３４のカーボンナノチューブ３４ａとが噛み合うことには、半導体素子１０を搭載した後の位置ずれを防止する効果もある。
【００４９】
次いで、半導体素子１０を回路基板３０に押し付けて突起状端子２０，３４のカーボンナノチューブ２０ａ，３４ａに付勢力を与えた状態で、半導体素子１０の外周部に例えばエポキシ系樹脂やシアネートエステル系樹脂などの接着剤４０を塗布し、枠体３８に接着する。これにより、半導体素子１０を、回路基板３０上に固定する（図６（ｃ））。
【００５０】
こうして、本実施形態による電子部品を完成する。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、先端部に被膜が形成されたカーボンナノチューブの束の突起状端子を突き合わせて接触接合するので、カーボンナノチューブの内面及び表面を電流経路として利用することができる。これにより、カーボンナノチューブだけの突起状端子の場合と比較して、１桁程度低い低抵抗の接合体を実現することができる。また、カーボンナノチューブの束の突起状端子は、低荷重の押し込みによって噛み合わせることができるので、カーボンナノチューブが過度に撓んで隣接端子とショートすることを防止することができる。また、突起状端子が噛み合った状態が保持されるため、接触接合後に位置ずれが生じることを防止することができる。
【００５２】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、突起状端子２０と突起状端子３４とが噛み合わされた状態として、被膜２２と被膜３６とが直に接している場合を示しているが（図３参照）、被膜２２と被膜３６とは必ずしも接している必要はない。例えば、突起状端子２０と突起状端子３４とがより深く噛み合い、被膜２２と被膜３６とが直接接触していないような場合にも、接続抵抗を低減する効果がある。
【００５４】
また、上記実施形態では、半導体素子１０を回路基板３０上に固定する構造体として接着剤４０を用いたが、半導体素子１０は必ずしも接着剤４０のようなサイドフィルによって固定する必要はない。例えば、半導体素子１０の裏面側にヒートスプレッダその他の封止構造体を設け、この封止構造体によって回路基板３０上に固定するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、突起状端子２０，３４をカーボンナノチューブにより形成したが、突起状端子２０，３４は、これに限定されるものではない。カーボンナノチューブと同様の弾力性を有する導電性部材としては、例えば、カーボンナノチューブ以外の他の炭素元素の線状構造体が挙げられる。炭素元素の線状構造体としては、カーボンナノチューブのほか、カーボンナノワイヤ、カーボンロッド、カーボンファイバが挙げられる。これら線状構造体は、サイズが異なるほかは、カーボンナノチューブと同様である。
【００５６】
また、上記実施形態では、半導体素子と回路基板との間の電気的接続への適用例を示したが、半導体素子と回路基板との接続のみならず、２つの基板を電気的に接続する際に広く適用することができる。
【実施例】
【００５７】
上記一実施形態による電子部品の製造方法を用い、以下の条件により電子部品を製造した。
【００５８】
［実施例１］
半導体素子１０のパッド電極１４上に、直径８０μｍ、平面密度１×１０１０本／ｃｍ２、長さ１２０μｍのカーボンナノチューブの束の突起状端子２０を形成した。また、この突起状端子２０上には、膜厚７０ｎｍのＡｕの被膜２２を形成した。
【００５９】
回路基板３０の接続電極３２上には、直径１２０μｍ、平面密度１×１０１１本／ｃｍ２、長さ５０μｍのカーボンナノチューブの束の突起状端子３４を形成した。また、この突起状端子３４上には、膜厚７０ｎｍのＡｕの被膜３６を形成した。
【００６０】
次いで、半導体素子１０を、回路基板３０上に位置合わせし、０．６ＭＰａの荷重により突き当て接合を行った。
【００６１】
次いで、半導体素子１０および回路基板３０を固定するようにエポキシ樹脂のサイドフィル材を塗布し、１５０℃、３０分間の加熱処理を行い、半導体素子１０を回路基板３０上に固定した。
【００６２】
［実施例２］
半導体素子１０上に形成する突起状端子２０のカーボンナノチューブの平面密度を５×１０１０本／ｃｍ２としたほかは、実施例１と同様の条件で電子部品を製造した。
【００６３】
［実施例３］
半導体素子１０上に形成する突起状端子２０のカーボンナノチューブの平面密度を１×１０１１本／ｃｍ２としたほかは、実施例１と同様の条件で電子部品を製造した。
【００６４】
［比較例］
比較のため、回路基板３０上に突起状端子３４を形成せずに半導体素子１０を搭載した電子部品も作製した。半導体素子１０上に形成する突起状端子２０のカーボンナノチューブの平面密度を５×１０１０本／ｃｍ２としたこと、突起状端子３４を形成しないことのほかは、実施例１と同様の条件で電子部品を製造した。
【００６５】
このようにして作製した４種類の電子部品について、半導体素子と回路基板との間の電気的接続が問題ないことを確認した。半導体素子と回路基板との間の抵抗値は、比較例の電子部品が１０．５Ωであるのに対し、実施例１〜３の電子部品は、それぞれ０．７５Ω、０．５Ω、８．５Ωであった。実施例３の電子部品で接続抵抗が高めではあるが、何れも比較例の電子部品よりも低抵抗であった。実施例３の電子部品で接続抵抗が高かった理由は明らかではないが、突起状端子２０，３４のいずれのカーボンナノチューブも高密度のため、噛み合わせが十分でなかったことが考えられる。
【００６６】
実施例１〜３の電子部品について、−２５〜１２５℃の繰り返し温度サイクル試験を５００サイクル行った結果、抵抗上昇は１０％以下と良好であった。また、１２１℃／８５％の環境下に１０００時間放置後においても、サイクル試験と同様に抵抗上昇は１０％以下と良好であった。
【符号の説明】
【００６７】
１０…半導体素子
１２…基板
１４…パッド電極
１６…パッシベーション膜
１８…接続層
２０，３４…突起状端子
２０ａ，３４ａ…カーボンナノチューブ
２２，３６…被膜
３０…回路基板
３２…接続電極
３８…枠体
４０…接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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